Neurodesenvolvimento e neuroplasticidade-parte 2: sinaptogênese e poda sináptica-como o cérebro se desenvolve após o nascimento-por Joel Cavalheiro Martins Júnior

Desenvolvimento cerebral pós-natal

 sinaptogênese

 

Ao nascimento praticamente toda a estrutura do nosso encéfalo esta formada. O que muda então com os primeiros anos de vida para determinar todo o novo modo em que o ser em desenvolvimento percebe o mundo? Um aspecto importante é a sinaptogênese. Esta começa na 27a semana embrionária, porém só atinge seu pico durante os primeiros 15 meses de vida. Ela começa primeiramente nas camadas mais profundas, seguindo o mesmo padrão de crescimento neuronal. Ao mesmo tempo em que ocorre a sinaptogênese, os neurônios vão aumentando o tamanho de suas árvores dendríticas, o tamanho de seus axônios e sofrendo mielinização. Seguido este período de sinaptogênese, ocorre a poda sináptica, que seria a destruição de diversas sinapses_ uma regulação fina do sistema nervoso que exclui sistemas redundantes.

 

sinaptogênese e poda sináptica

 

Esse processo de criação e destruição de sinapses parece ocorrer em tempos diferentes para áreas diferentes do cérebro humano. As sinapses da região temporal superior (córtex auditivo) tem seu pico mais cedo, por volta de 3 meses de idade pós-natal, enquanto que a sinaptogênese do córtex de associação frontal chega ao pico nos 15 meses de idade. Isto sugere que em humanos a sinaptogêne e a poda ocorrem primeiramente no córtex sensorial e motor e posteriormente no córtex associativo.

Estudos de neuroimagem funcional (uso de glicose marcada em diferentes áreas cerebrais) revelam que, em recém-nascidos, o metabolismo da glicose está aumentado em áreas corticais e motoras, no hipocampo e em áreas subcorticais, como tálamo, tronco encefálico e vermis cerebelar. Com 2 a 3 meses de idade, mais glicose é usada nos córtices parietal, temporal e visual primário, assim como nos núcleos da base e nos hemisférios cerebelares. Aos 6-12 meses de idade, o consumo de glicose aumenta no córtex frontal. No decorrer do desenvolvimento, o nível total de glicose utilizada no cérebro vai gradativamente aumentando, alcançando um pico por volta dos 4 anos, que se mantém num platô até os 10 anos, quando então começa a diminuir até chegar ao nível dos adultos em torno dos 16 -18 anos.

 

 

poda sináptica

poda sináptica

 

 

 

Concluímos através destes dados que as áreas de associação demoram mais para se desenvolver do que estruturas corticais e subcorticais motoras e sensitivas.

O grande aumento de volume do encéfalo nos primeiros anos de vida reflete principalmente a proliferação das células gliais e da mielinização dos axônios. O volume da substancia cinzenta varia durante o crescimento em tempos diferentes para cada área do córtex.

A experiência tem algum papel no desenvolvimento cerebral? Experimentos com ratos nos mostram que aqueles submetidos a atividades motoras produzem mais células gliais, e ratos que vivem em ambientes que favorecem o aprendizado apresentam mais ramificações dendríticas. Da mesma forma, os estímulos sensoriais e a atividade neuronal podem ser necessários para a poda (eliminação sináptica).

 

Plasticidade

 

ambiente enriquecido, estimulação sensorial e neuroplasticidade

ambiente enriquecido, estimulação sensorial e neuroplasticidade

Durante o desenvolvimento embrionário o sistema nervoso apresenta-se de certa forma bem plástico em contraste com a rigidez de plasticidade do adulto. Esta plasticidade pós-natal é limitada, pois as células não são livres para migrar para varias áreas, porem em períodos denominados sensíveis uma plasticidade local pode ocorrer quando influencias extrínsecas podem alterar a organização cerebral.

As células gliais formam cicatrizes quando a estrutura neural é destruída e essa cicatriz impede que o sistema volte a se reconstituir o que não ocorre no sistema nervoso periférico.

As aferencias sensoriais podem instruir o córtex a como se comportar: Experiências mostraram que, redirecionando por manipulação cirúrgica axônios da retina para o núcleo auditivo do tálamo essa região passa a se comportar processando a informação visual como se fosse um núcleo talâmico visual.

 

A pele é   o nosso maior órgão sensorial: estímulo e neuroplasticidadeO médico francês Frédérick Leboyer estava visitando   a Índia em 1959, quando  viu uma mulher massageando   seu bebê numa calçada pública. Seu nome era Shantala, ela era   paraplégica e estava numa associação de caridade em Pilkhana, Calcutá. Ele conta:

Parei, impressionado com o   que eu estava presenciando: Em   meio à sujeira e à miséria,   um espetáculo da mais pura beleza.   Um diálogo silencioso de amor entre uma mãe e seu bebê”.

A massagem criava uma conexão   emocional entre o bebê e a mãe.

Fascinado, Laboyer fotografou e filmou   Shantala, estudou e analisou seus movimentos. Finalmente, ele redigiu um   livro, através do qual trouxe ao ocidente esta técnica indiana milenar,   originária de Kerala, a qual, em homenagem à sua mestra, deu o nome de   shantala.

Sim, os bebês tem necessidade de leite,mas muito mais de serem amados 
e receberem carinho, 
serem levados, embalados, acariciados, pegos e massageados”

Leboyer

 

Shantala massageando seu filho Gopal

 

Mapas corticais

 

Nosso córtex somatosenssorial possui uma representação de toda a superfície do nosso corpo, organizada de forma padronizada, de acordo com a migração das células da zona ventricular, formando as colunas que são representadas no homúnculo somatosenssorial_homúnculo de Penfield. Existe um mapa para a mão, o braço, os membros inferiores, a língua e assim por diante. O mapa é organizado de forma que áreas anatomicamente vizinhas mantêm esta relação no córtex, fenômeno conhecido como somatotopia. Assim, a coluna cortical do dedo anular está contígua à do dedo médio.

 

córtex motor primário e córtex somatossensorial primário

córtex motor primário e córtex somatossensorial primário

 

homúnculo de Penfield-representa,ão cortical das diferentes partes do corpo humano

homúnculo de Penfield-representa,ão cortical das diferentes partes do corpo humano

 

 

O princípio da linha rotulada e a reorganização do córtex humano

 

princípio da linha rotulada

princípio da linha rotulada

 

 

O sistema nervoso segue o princípio da linha rotulada, ou seja, cada área do corpo é inervada por uma determinada fibra nervosa e terá uma conexão de caminho definido com o sistema nervoso. Por exemplo, as fibras de uma determinada região da retina seguem um caminho pré-definido de sinapses e conexões até uma determinada região do córtex visual. Acontece que as linhas rotuladas podem se desviar, de forma que o mesmo estímulo sensorial passe a ativar outras rotas neuronais.

Experimentos em que um dedo foi costurado em outro, fazendo com que os dois passassem a funcionar como se fossem um só, realizando os mesmos movimentos e recebendo os mesmos estímulos sensoriais, induziram mudanças neuroplásticas em que as áreas do córtex sensorial que recebiam as aferências de cada dedo e a áreas do córtex motor que emitiam as ordens de movimento para cada dedo passassem a funcionar como se fossem uma mesma coluna sensorial e uma mesma coluna motora, ou seja, a fusão anatômica periférica levou por neuroplasticidade central também a uma fusão funcional das áreas corticais que as representavam.

Em caso de amputação, ou de secção de nervo, a área do córtex somatossensorial que recebia as respectivas aferências passa a se tornar um espaço “vazio” inativo que é logo substituído e se torna ativo pelos neurônios localizados adjacentemente. Este fenômeno foi descrito pelo neurologista Vilayanur S. Ramachandran ao observar um paciente que estava com o braço amputado e relatava sentir este braço fantasma, quando um cotonete tocava sua bochecha ipsilateral. O estímulo na face ativa os neurônios da área da mão do córtex somatossensorial primário (S1). Acredita-se que estas rotas já existiam e que foram descobertas, ou desmascaradas” após a lesão.Esta plasticidade não esta presente somente no sistema somatosenssorial mas também no auditivo e visual.

 

estímulo no bra,o e na face causam sensa,òes em áreas específicas da mão fantasma From Dr. V.S Ramachandran's Slides. Copyright V.S. Ramachandran http://mindbind.wordpress.com/2007/11/07/neuroscience-200bc/

estímulo no braço e na face causam sensações em áreas específicas da mão fantasma
From Dr. V.S Ramachandran’s Slides. Copyright V.S. Ramachandran
http://mindbind.wordpress.com/2007/11/07/neuroscience-200bc/

 

 

Dr. Joel Cavalheiro Martins Júnior-médico formado pela UFGD-VIIIa turma.

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5 Comments

  1. Pingback:Synaptogenesis and the learning process – the psyche platform

  2. Pingback:Relato de Caso: quando a ansiedade afeta o sistema gastro-intestinal. | July S.G. - Bio e Neurofeedback

  3. Raquel Oliveira

    Sou professora e estou pesquisando sobre o assunto que eu acredito ser importantíssimo para os educadores. O comentário de Mario Bonamici foi enriquecedor. Sou também coordenadora pedagógica e achei o comentário oportuno.

  4. Lucila F. Laranja

    Cada vez que retorno nesse blog é uma surpresa agradável. Linguagem acessível, conteúdo primoroso. Recomendo sempre.

  5. Fantástica informação científica. Aplico Neurociência na formação de Líderes de empresas quando dou ênfase à formação da rede neural de conhecimento, aprendizagem,memorização.
    Outro aspecto que abordo é a linguagem de cérebro a cérebro na comunicação.
    Por exemplo: falar sempre no positivo que é a linguagem que o cérebro entende e interpreta para execução
    das ações.
    Com relação a formação básica de crianças no início de estudos a estratégia é mostrar o que se está ensinando e fazer o que estamos ensinando.
    A criança absorve com facilidade quando: vê – ouve – pega – faz – repete.
    Na comunicação A EMOÇÃO de quem ensina tem um papel preponderante e por esta razão as professoras
    TÊM que estar sempre motivadas independentemente de qualquer circunstância.
    Obrigado.
    Mario Bonamici

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